EA 025820B9 20170831 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025820 Полный текст описания [**] EA201590385 20130814 Регистрационный номер и дата заявки EPPCT/EP2012/066253 20120821 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2013/066977 Номер международной заявки (PCT) WO2014/029672 20140227 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB9 Код вида документа [PDF] eab21708 Номер бюллетеня [GIF] EAB9\00000025\820BS000#(1040:728) Основной чертеж [**] СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ СЫРОГО МЕТАНОЛА Название документа [8] C07C 41/09, [8] C07C 41/42, [8] B01D 3/00, [8] B01J 14/00 Индексы МПК [DK] Дал Пер Юл, [DK] Ёстергард Янни Сведения об авторах [DK] ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С Сведения о патентообладателях [DK] ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025820b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ получения диметилового эфира (ДМЭ), включающий этапы: a) дегидратирование потока метанола в присутствии катализатора в реакторной системе ДМЭ для получения первого, содержащего ДМЭ продукта; b) введение первого, содержащего ДМЭ продукта в колонку для отгона олефинов, в которой его разделяют на: i) легкие фракции колонки для отгона олефинов и ii) второй, содержащий ДМЭ продукт; c) введение второго, содержащего ДМЭ продукта в колонну ДМЭ, в которой его разделяют на: i) легкие фракции колонны ДМЭ; ii) очищенный ДМЭ и iii) непрореагировавший метанол и воду, причем физическую теплоту первого, содержащего ДМЭ продукта используют в качестве энергии для колонки для отгона олефинов.

2. Способ по п.1, в котором легкие фракции колонки для отгона олефинов охлаждают и в сепараторе газ/жидкость разделяют на фракцию газа и жидкую флегму, которую используют в колонке для отгона олефинов.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором непрореагировавший метанол и воду подают обратно на этап а).

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором одну или несколько легких фракций разделяют на отходящие газы, содержащие ДМЭ, которые смешивают, промывают метанолом для экстракции ДМЭ и содержащий ДМЭ метанол рециркулируют в поток метанола, подаваемый на этап а).

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый поток метанола на этапе а) получают путем пропускания исходного сырого метанола через комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды.

6. Способ по п.1, в котором тепло с этапа а) используют для нагрева комбинированной колонны стабилизатора/отработанной воды.

7. Устройство для получения диметилового эфира, содержащее: a) реакторную систему ДМЭ (110), установленную с возможностью получения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из потока метанола (93) в присутствии катализатора; b) колонку для отгона олефинов (120), соединенную с реакторной системой ДМЭ (110), установленную с возможностью приема первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из упомянутой реакторной системы ДМЭ (110), и выполненную с возможностью разделения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) на: i) легкие фракции колонки для отгона олефинов (121) и ii) второй, содержащий ДМЭ продукт(122); c) колонну ДМЭ (130), соединенную с колонкой для отгона олефинов (120) и установленную с возможностью приема второго, содержащего ДМЭ продукта (122) из вышеуказанной колонки для отгона олефинов (120), при этом колонна ДМЭ (130) выполнена с возможностью разделения второго, содержащего ДМЭ продукта(122) на: i) легкие фракции колонны ДМЭ (131); ii) очищенный диметиловый эфир (132) и iii) непрореагировавший метанол и воду (133).

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее средства для охлаждения и сепаратор газ/жидкость, при этом средства для охлаждения установлены с возможностью приема упомянутых легких фракций колонки для отгона олефинов и направления охлажденных легких фракций колонки для отгона олефинов в сепаратор газ/жидкость, при этом сепаратор газ/жидкость и колонка для отгона олефинов установлены с возможностью направления отделенной жидкости в качестве жидкой флегмы в колонку для отгона олефинов.

9. Устройство по п.7 или 8, дополнительно содержащее комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды (90), установленную до реакторной системы ДМЭ (110) и выполненную с возможностью получения потока метанола (93) из исходного сырого метанола (81).

10. Устройство по п.9, в котором комбинированная колонна стабилизатора/отработанной воды (90) установлена с возможностью приема непрореагировавшего метанола и воды из колонны ДМЭ (130).

11. Устройство по любому из пп.7-10, дополнительно содержащее колонну (140), установленную с возможностью приема отходящих газов, содержащих ДМЭ (123, 133) из указанной колонки для отгона олефинов (120) и указанной колонны ДМЭ (130), и выполненную с возможностью промывки метанолом указанных отходящих газов для экстракции ДМЭ и последующей передачи полученного метанола, содержащего ДМЭ, в поток метанола (93), подаваемый на этап а).


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Способ получения диметилового эфира (ДМЭ), включающий этапы: a) дегидратирование потока метанола в присутствии катализатора в реакторной системе ДМЭ для получения первого, содержащего ДМЭ продукта; b) введение первого, содержащего ДМЭ продукта в колонку для отгона олефинов, в которой его разделяют на: i) легкие фракции колонки для отгона олефинов и ii) второй, содержащий ДМЭ продукт; c) введение второго, содержащего ДМЭ продукта в колонну ДМЭ, в которой его разделяют на: i) легкие фракции колонны ДМЭ; ii) очищенный ДМЭ и iii) непрореагировавший метанол и воду, причем физическую теплоту первого, содержащего ДМЭ продукта используют в качестве энергии для колонки для отгона олефинов.

2. Способ по п.1, в котором легкие фракции колонки для отгона олефинов охлаждают и в сепараторе газ/жидкость разделяют на фракцию газа и жидкую флегму, которую используют в колонке для отгона олефинов.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором непрореагировавший метанол и воду подают обратно на этап а).

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором одну или несколько легких фракций разделяют на отходящие газы, содержащие ДМЭ, которые смешивают, промывают метанолом для экстракции ДМЭ и содержащий ДМЭ метанол рециркулируют в поток метанола, подаваемый на этап а).

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый поток метанола на этапе а) получают путем пропускания исходного сырого метанола через комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды.

6. Способ по п.1, в котором тепло с этапа а) используют для нагрева комбинированной колонны стабилизатора/отработанной воды.

7. Устройство для получения диметилового эфира, содержащее: a) реакторную систему ДМЭ (110), установленную с возможностью получения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из потока метанола (93) в присутствии катализатора; b) колонку для отгона олефинов (120), соединенную с реакторной системой ДМЭ (110), установленную с возможностью приема первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из упомянутой реакторной системы ДМЭ (110), и выполненную с возможностью разделения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) на: i) легкие фракции колонки для отгона олефинов (121) и ii) второй, содержащий ДМЭ продукт(122); c) колонну ДМЭ (130), соединенную с колонкой для отгона олефинов (120) и установленную с возможностью приема второго, содержащего ДМЭ продукта (122) из вышеуказанной колонки для отгона олефинов (120), при этом колонна ДМЭ (130) выполнена с возможностью разделения второго, содержащего ДМЭ продукта(122) на: i) легкие фракции колонны ДМЭ (131); ii) очищенный диметиловый эфир (132) и iii) непрореагировавший метанол и воду (133).

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее средства для охлаждения и сепаратор газ/жидкость, при этом средства для охлаждения установлены с возможностью приема упомянутых легких фракций колонки для отгона олефинов и направления охлажденных легких фракций колонки для отгона олефинов в сепаратор газ/жидкость, при этом сепаратор газ/жидкость и колонка для отгона олефинов установлены с возможностью направления отделенной жидкости в качестве жидкой флегмы в колонку для отгона олефинов.

9. Устройство по п.7 или 8, дополнительно содержащее комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды (90), установленную до реакторной системы ДМЭ (110) и выполненную с возможностью получения потока метанола (93) из исходного сырого метанола (81).

10. Устройство по п.9, в котором комбинированная колонна стабилизатора/отработанной воды (90) установлена с возможностью приема непрореагировавшего метанола и воды из колонны ДМЭ (130).

11. Устройство по любому из пп.7-10, дополнительно содержащее колонну (140), установленную с возможностью приема отходящих газов, содержащих ДМЭ (123, 133) из указанной колонки для отгона олефинов (120) и указанной колонны ДМЭ (130), и выполненную с возможностью промывки метанолом указанных отходящих газов для экстракции ДМЭ и последующей передачи полученного метанола, содержащего ДМЭ, в поток метанола (93), подаваемый на этап а).


Евразийское ои 025820 (13) В9
патентное
ведомство
(12) ИСПРАВЛЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(15) Информация об исправлении
Версия исправления: 1 (W1 В1) исправления в формуле: п.2, 4
(48) Дата публикации исправления
2017.08.31, Бюллетень №8'2017
(45) Дата публикации и выдачи патента
2017.01.30
(21) Номер заявки 201590385
(22) Дата подачи заявки
2013.08.14
(51) Int. Cl. C07C41/09 (2006.01) C07C 41/42 (2006.01) B01D 3/00 (2006.01) B01J14/00 (2006.01)
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ СЫРОГО МЕТАНОЛА
(31) PCT/EP2012/066253 (56) US-A1-2011065963
(32) 2012.08.21 EP-A1-°124078
(33) EP
(43) 2015.06.30
(86) PCT/EP2013/066977
(87) WO 2014/029672 2014.02.27
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С (DK)
(72) Изобретатель:
Дал Пер Юл, Ёстергард Янни (DK)
(74) Представитель:
Беляева Е.Н. (BY)
(57) Данное изобретение относится к способу получения очищенного диметилового эфира (ДМЭ). Метанол дегидратируется для получения первого, содержащего ДМЭ продукта. Первый, содержащий ДМЭ продукт очищается в двухстадийном способе. Изобретение также относится к устройству, выполненному для осуществления способа согласно изобретению.
Примечание: библиография отражает состояние при переиздании
Область техники
Изобретение относится к способам получения диметилового эфира (ДМЭ). Метанол дегидратируется для получения первого, содержащего ДМЭ продукта. Первый, содержащий ДМЭ продукт очищается в двухстадийном способе. Изобретение также относится к устройству, предусмотренному для осуществления вышеуказанного способа.
Уровень техники изобретения
Производство высокоочищенного диметилового эфира (ДМЭ) является коммерчески важным способом. Как правило, ДМЭ образуется дегидратацией метанола (MeOH) в реакторной системе ДМЭ.
Исходным сырьем для реакторной системы ДМЭ является метанол, который обычно содержит определенное количество воды и примесей (например, другие органические спирты, кетоны и т.д.). Вода является нежелательным ингибитором дегидратации для ДМЭ.
ДМЭ, получаемый из реакторной системы ДМЭ, как правило, находится в парообразной форме и также содержит непрореагировавший метанол, воду и примеси (те, которое присутствовали в исходном сырье метаноле, и те, которые образованы самой реакторной системой ДМЭ).
Парообразный ДМЭ охлаждается и затем подвергается дистилляции в колонне, которая дает поток отходящих газов легких фракций (например, CH4, CO2, N2), продукт ДМЭ и поток, содержащий непро-реагировавший MeOH и воду. Непрореагировавший MeOH и вода используются повторно, вода отделяется, а метанол повторно попадает в систему после очистки.
С помощью таких методов можно достичь чистоты выше 99% ДМЭ. Однако для некоторых предназначений (например, медицинское использование или уход за собой) требуется крайне высокая чистота (> 99%). Установлено, чем выше исходная чистота ДМЭ, тем сложнее получить даже небольшое повышение чистоты. Эта трудность еще больше усугубляется присутствием примесей - особенно легких фракций - и постоянной величиной равновесия жидкость-пар ДМЭ.
JP 2005-298457 раскрывает метод для производства ДМЭ, в котором метанол получается из синтез-
газа.
US 6548856 раскрывает способ отделения для одноэтапного производства ДМЭ из синтез-газа.
US 5750799 раскрывает способ для производства ДМЭ и восстановления из метанола.
Другие патентные документы в области производства ДМЭ и очистки включают US 4560807, US 5684213, DE 4222655, JP 2004-091327 и CN 1377871.
US 2011/0065963 раскрывает один способ для получения ДМЭ высокой чистоты. Способ предполагает сепаратор газ/жидкость, в сочетании с абсорбционной колонной, принимающей абсорбирующую жидкость, содержащую воду и метанол из ректификатора ДМЭ.
Сохраняется потребность в способе и устройстве, которые могут давать ДМЭ с повышенной чистотой и эффективностью по сравнению со способами известного уровня техники.
Сущность изобретения
В сущности, изобретение предоставляет способ получения диметилового эфира (ДМЭ), включающий этапы:
a) дегитратирование потока метанола в присутствии катализатора в реакторной системе ДМЭ для получения первого, содержащего ДМЭ продукта;
b) введение первого, содержащего ДМЭ продукта в олефиновую отгоночную колонку, в которой его разделяют на:
i) легкие фракции и
ii) второй, содержащий ДМЭ продукт;
c) введение второго, содержащего ДМЭ продукта в колонну ДМЭ, в которой его разделяют на:
i) легкие фракции,
ii) очищенный ДМЭ и
iii) непрореагировавший метанол и воду.
Эффект использования олефиновой отгоночной колонки с жидкой флегмой, содержащей ДМЭ, состоит в получении более высокой чистоты ДМЭ.
Согласно одной форме осуществления изобретения осуществления легкие фракции олефиновой от-гоночной колонки охлаждают и разделяют в сепараторе газ-жидкость на газовую фракцию и жидкую флегму, которую используют в олефиновой отгоночной колонке, что связано с эффектом получения объема жидкой флегмы, содержащего ДМЭ, который будет очищаться.
Согласно другой форме осуществления изобретения физическое тепло первого, содержащего ДМЭ продукта используют в качестве энергии для олефиновой отгоночной колонки; т.е. ребойлер не требуется.
Согласно дальнейшей форме осуществления изобретения непрореагировавший метанол и вода возвращаются на этап a), благодаря чему обеспечивается эффективное использование реагентов.
Согласно еще одной форме осуществления изобретения одна или более легких фракций разделяются на отходящие газы, содержащие ДМЭ, которые смешивают, промывают метанолом для экстракции ДМЭ, и метанол, содержащий ДМЭ, рециркулируется в поток метанола, подаваемый на этап a), что обеспечивает эффективное использование реагентов.
Согласно еще одной форме осуществления изобретения вышеуказанный поток метанола на этапе а) получают пропусканием исходного сырого метанола через комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды, что обеспечивает получение продукта повышенной чистоты.
Согласно еще одной форме осуществления изобретения тепло с этапа а) используют для нагревания колонны стабилизатора/отработанной воды, что позволяет повысить энергетическую эффективность способа.
Изобретение также предоставляет устройство (100) для получения диметилового эфира, содержащее:
a) реакторную систему ДМЭ (110), устанавленную с возможностью получения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из потока метанола (93) в присутствии катализатора;
b) олефиновую отгоночную колонку (120), соединенную с реакторной системой ДМЭ (110) и установленную с возможностью получения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из указанной реакторной системы ДМЭ (110), при этом указанная колонка выполнена с возможностью разделения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) на:
i) легкие фракции (121) и
ii) второй, содержащий ДМЭ продукт (122);
c) колонну ДМЭ (130), соединенную с олефиновой отгоночной колонкой (120) и установленную с возможностью получения второго, содержащего ДМЭ продукта (122) указанной олефиновой отгоночной колонки (120), при этом колонна ДМЭ (130) выполнена с возможностью разделения второго, содержащего ДМЭ продукта (122) на:
i) легкие фракции (131),
ii) очищенный диметиловый эфир (132) и
iii) непрореагировавший метанол и воду (133).
Устройство согласно изобретению обеспечивает эффективную очистку ДМЭ.
Согласно одной форме осуществления изобретения устройство дополнительно содержит средства для охлаждения и сепаратор газ/жидкость, причем средства для охлаждения установлены с возможностью получения вышеуказанных легких фракций олефиновой отгоночной колонки и направления охлажденных легких фракций олефиновой отгончной колонки в сепаратор газ/жидкость, а сепаратор газ/жидкость и олефиновая отгоночная колонка установлены с возможностью направления отделенной жидкости в качестве жидкой флегмы в олефиновую отгоночную колонку.
Согласно другой форме осуществления изобретения устройство дополнительно содержит комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды (90), установленную до реакторной системы (110) и выполненную с возможностью получения вышеуказанного потока очищенного метанола (93) из исходного сырого метанола (81), что позволяет получить продукт ДМЭ высокой чистоты путем уменьшения количества примесей из исходного метанола.
Согласно дальнейшей форме осуществления изобретения комбинированная колонна стабилизатора/отработанной воды (90) установлена с возможностью приема непрореагировавшего метанола и воды из колонны ДМЭ (130), что обеспечивает эффективное использование сырья.
Согласно еще одной форме осуществления изобретения устройство дополнительно содержит колонну (140), установленную с возможностью приема отходящих газов, содержащих ДМЭ (123, 133) из вышеуказанной олефиновой отгоночной колонки (120) и вышеуказанной колонны ДМЭ (130), и выполненную с возможностью промывки метанолом указанных отходящих газов для экстракции ДМЭ, и последующей передачи получаемого метанола, содержащего ДМЭ, в поток метанола (93), подаваемый на этап a), что позволяет улучшить степень выделения ДМЭ и уменьшить отходы метанола.
Дальнейшие детали изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, примеров и прилагаемой формулы изобретения.
Описание фигур
На фиг. 1 показана принципиальная технологическая схема способа, представляющая способ и устройство согласно изобретению.
На фиг. 2 и 3 показаны варианты выполнения двух возможных реакторных систем ДМЭ.
Подробное описание изобретения Ниже следует подробное описание изобретения со ссылкой на фигуры.
На фиг. 1 показана технологическая схема способа, представляющая способ и устройство изобретения. Термин "ST" указывает ввод пара.
Исходное сырье 81 сырого метанола (MeOH), нейтрализованного едким веществом, подается в комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды 90. В эту колонну также подается вытекающий поток (в основном непрореагировавший метанол и вода 133) на выходе колонны ДМЭ 130. Примеси в сыром MeOH в форме легких компонентов 91 будут выходить через верхнюю часть колонны стабилизатора 90. Тяжелые компоненты 92 и 94 будут выходить через нижнюю часть колонны стабилизатора 90, частично вместе с водой.
Поток очищенного метанола 93 отбирается из колонны стабилизатора 90, как правило, между 3-7 тарелками, чаще 5 тарелок над тарелкой исходного сырья. Поток очищенного метанола 93 можно ис
пользовать в качестве исходного сырья для реактора(ов) ДМЭ. Содержание воды этого потока очищенного метанола 93 можно отрегулировать, чтобы он был меньше чем или таким же, как тот, что во входящем исходном сыром метаноле 81.
Поток метанола 93 дегидратируется в присутствии катализатора в реакторной системе ДМЭ 110 для получения первого, содержащего ДМЭ продукта 111 (этап а). Реакторная система ДМЭ подробно описана ниже применительно к фиг. 2 и 3.
На этапе b) первый, содержащий ДМЭ продукт 111 затем вводится в олефиновую отгоночную колонку 120, в которой он разделяется на:
i) легкие фракции 121 и
ii) второй, содержащий ДМЭ продукт 122.
Легкие фракции 121 (которые включают среди прочего метан, CO2 и N2) отбираются с верхней части вышеуказанной олефиновой отгоночной колонки, в то время как второй, содержащий ДМЭ продукт 122 отбирается с нижней части вышеуказанной олефиновой отгоночной колонки 120.
На этапе с) второй, содержащий ДМЭ продукт 122 затем вводится в колонну ДМЭ 130, в которой он разделяется на:
i) легкие фракции 131,
ii) очищенную ДМЭ 132 и
iii) непрореагировавший метанол и воду 133.
Что касается олефиновой отгоночной колонки 120, любые легкие фракции 131, остающиеся во втором, содержащем ДМЭ продукте 121 отбираются из верхней части вышеуказанной колонны ДМЭ 130. Очищенный ДМЭ 132 удаляется на тарелках от 0 до 6 от верхней части колонны ДМЭ 130. Непрореаги-ровавший метанол и вода 133 удаляются из нижней части колонны ДМЭ, и пригодны для возвращения в комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды 90.
Соответственно все этапы изобретения a), b) и c) выполняются прямыми сериями; т.е. без каких-либо промежуточных этапов.
Как правило, водоохладитель находится между реакторной системой ДМЭ 110 и колонной ДМЭ 130 для уменьшения температуры первого, содержащего ДМЭ продукта 111 до температуры между 80 и 100, пригодной для разделения на фракции в колонне ДМЭ 130. Однако с помощью введения олефино-вой отгоночной колонки 120 в устройство 100, и использование физической теплоты в потоке 111 для нагрева олефиновой отгоночной колонки 120, можно выполнить улучшенную очистку ДМЭ, без ребой-лера.
На фиг. 2 показана стандартная компоновка для реакторной системы ДМЭ 110. Поток метанола 93 пропускается через теплообменник 210, в котором он нагревается с помощью теплообмена с потоком первого, содержащего ДМЭ продукта 111. Перед тем, как поток метанола 93 переводится в адиабатный реактор ДМЭ 220, имеется пусковой нагреватель 215 для регулировки температуры вышеуказанного потока метанола 93, и избегания больших амплитуд циклических колебаний температуры в реакторной системе ДМЭ 110. Поток метанола 93 направляется в реакторную систему ДМЭ 110 при температуре между 150 и 180°C, и давлении между 15 и 25 бар.
В адиабатном реакторе ДМЭ 220 поток метанола 93 переходит через катализатор, который преобразовывает его в ДМЭ. Катализаторы, пригодные для преобразования метанола в ДМЭ, могут быть природного происхождения или синтетическими, и включать цеолиты, оксиды алюминия, кремнезем-оксиды алюминия, металлические катализаторы (например, медь), и их комбинации.
На фиг. 3 показана компоновка, подобная той, которая показана на фиг. 2, включающая теплообменник 210, пусковой нагреватель 215 и адиабатный реактор ДМЭ 220. Дополнительно компоновка на фиг. 3 включает теплообменный реактор ДМЭ 217, как описано в международной заявке WO 2011/0952270. Поток метанола 93 разделяется до теплообменника 210 и используется в качестве поглотителя тепла для теплообменного реактора ДМЭ 217. Компоновка на фиг. 3 допускает боле высокую рабочую температуру реакторов ДМЭ 217 и 220, делая этот способ более эффективным.
Дополнительные подробности о реакторной системе ДМЭ и ее компонентах известны специалисту в данной области техники, и могут, например, быть получены из патентов US 5684213 и US 4560807, которые тем самым включены в настоящий документ посредством ссылки.
Легкие фракции 121 и 131 из олефиновой отгоночной колонки 120 и колонны ДМЭ 130, в указанном порядке по отдельности разделяются на потоки отходящих газов 123, 133 в верхних сепараторах колонны 124, 134. Эти потоки отходящих газов 123, 133, как правило, содержат остаточный ДМЭ. Для обособления этого ДМЭ, два потока отходящих газов 123, 133 смешиваются и промываются метанолом (из потока метанола 93) в колонне промывки метанолом 140. Метанол, содержащий ДМЭ 141, затем повторно вводится в поток метанола 93, в то время как смешанный отходящий газ 142 разделяется. ДМЭ в повторно используемом потоке 141 проходит неизменным через реакторную систему ДМЭ 110.
Из вышеизложенного видно, что устройство согласно изобретению не содержит ребойлера между реакторной системой ДМЭ и колонной ДМЭ. Вместо него используется физическая теплота в потоке от реактора ДМЭ для нагрева олефиновой отгоночной колонки 120, делающая возможным осуществление более совершенной очистки ДМЭ без ребойлера.
Все технические результаты способа согласно изобретению, описанные выше, также относятся к устройству согласно изобретению.
Другие преимущества изобретения включают
сочетание колонны подготовки исходного сырья и колонны отработанной воды экономит ряд оборудования и энергопотребление;
примеси исходного сырья удаляются, что дает в результате более чистый продукт ДМЭ;
меньшее количество воды, вводимое в реактор ДМЭ, дает в результате меньший реактор;
меньше примесей в исходном сырье, подаваемом в реактор ДМЭ, увеличивает активность катализатора и продлевает срок использования катализатора;
эффективная тепловая интеграция, минимизирующая стоимость производства, и одновременно обеспечивающая полное индивидуальное управление всеми колоннами и реакторами.
Изобретение описано с привязкой к ряду вариантов его осуществления на фигурах и примерах. Однако изобретение не следует рассматривать как ограничиваемое ими. Специалист в данной области техники может вносить изменения в изобретение, например, сочетая детали и элементы из различных вариантов осуществления изобретения, оставаясь в рамках объема заявленного изобретения.
Примеры
Были выполнены расчеты для определения эффективности олефиновой отгоночной колонки.
В табл. 1 показаны данные для компоновки ДМЭ без олеиновой отгоночной колонки, а в табл. 2 показаны данные с олефиновой отгоночной колонкой. Получается, что чистота продукта ДМЭ улучшилась с 99.84 до 99.97 за счет дополнительного расхода пара 9% или 1% на общее потребление электроэнергии. Более того, она указывает на то, что уровень примесей и содержание воды ниже на входе в реактор, чем в исходном сырье, метаноле.
В первом столбце табл. 1 и 2 использованы следующие условные сокращения:
MeOH - метанол;
MFOR - метилформиат;
MME - моноэтиловый эфир этиленгликоля;
EtOH - этанол;
TMA - триметиламин.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения диметилового эфира (ДМЭ), включающий этапы:
a) дегидратирование потока метанола в присутствии катализатора в реакторной системе ДМЭ для получения первого, содержащего ДМЭ продукта;
b) введение первого, содержащего ДМЭ продукта в колонку для отгона олефинов, в которой его разделяют на:
i) легкие фракции колонки для отгона олефинов и
ii) второй, содержащий ДМЭ продукт;
c) введение второго, содержащего ДМЭ продукта в колонну ДМЭ, в которой его разделяют на:
i) легкие фракции колонны ДМЭ;
ii) очищенный ДМЭ и
iii) непрореагировавший метанол и воду,
причем физическую теплоту первого, содержащего ДМЭ продукта используют в качестве энергии для колонки для отгона олефинов.
2. Способ по п.1, в котором легкие фракции колонки для отгона олефинов охлаждают и в сепараторе газ/жидкость разделяют на фракцию газа и жидкую флегму, которую используют в колонке для отгона олефинов.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором непрореагировавший метанол и воду подают обратно на этап а).
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором одну или несколько легких фракций разделяют на отходящие газы, содержащие ДМЭ, которые смешивают, промывают метанолом для экстракции ДМЭ и содержащий ДМЭ метанол рециркулируют в поток метанола, подаваемый на этап а).
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый поток метанола на этапе а) получают путем пропускания исходного сырого метанола через комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды.
6. Способ по п.1, в котором тепло с этапа а) используют для нагрева комбинированной колонны стабилизатора/отработанной воды.
7. Устройство для получения диметилового эфира, содержащее:
a) реакторную систему ДМЭ (110), установленную с возможностью получения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из потока метанола (93) в присутствии катализатора;
b) колонку для отгона олефинов (120), соединенную с реакторной системой ДМЭ (110), установленную с возможностью приема первого, содержащего ДМЭ продукта (111) из упомянутой реакторной системы ДМЭ (110), и выполненную с возможностью разделения первого, содержащего ДМЭ продукта (111) на:
i) легкие фракции колонки для отгона олефинов (121) и
ii) второй, содержащий ДМЭ продукт(122);
c) колонну ДМЭ (130), соединенную с колонкой для отгона олефинов (120) и установленную с возможностью приема второго, содержащего ДМЭ продукта (122) из вышеуказанной колонки для отгона олефинов (120), при этом колонна ДМЭ (130) выполнена с возможностью разделения второго, содержащего ДМЭ продукта(122) на:
i) легкие фракции колонны ДМЭ (131);
ii) очищенный диметиловый эфир (132) и
iii) непрореагировавший метанол и воду (133).
8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее средства для охлаждения и сепаратор газ/жидкость, при этом средства для охлаждения установлены с возможностью приема упомянутых легких фракций колонки для отгона олефинов и направления охлажденных легких фракций колонки для отгона олефинов в сепаратор газ/жидкость, при этом сепаратор газ/жидкость и колонка для отгона оле-финов установлены с возможностью направления отделенной жидкости в качестве жидкой флегмы в колонку для отгона олефинов.
9. Устройство по п.7 или 8, дополнительно содержащее комбинированную колонну стабилизатора/отработанной воды (90), установленную до реакторной системы ДМЭ (110) и выполненную с возможностью получения потока метанола (93) из исходного сырого метанола (81).
10. Устройство по п.9, в котором комбинированная колонна стабилизатора/отработанной воды (90) установлена с возможностью приема непрореагировавшего метанола и воды из колонны ДМЭ (130).
11. Устройство по любому из пп.7-10, дополнительно содержащее колонну (140), установленную с возможностью приема отходящих газов, содержащих ДМЭ (123, 133) из указанной колонки для отгона олефинов (120) и указанной колонны ДМЭ (130), и выполненную с возможностью промывки метанолом указанных отходящих газов для экстракции ДМЭ и последующей передачи полученного метанола, содержащего ДМЭ, в поток метанола (93), подаваемый на этап а).
8.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025820
- 1 -
025820
- 1 -
025820
- 1 -
025820
- 4 -
025820
- 7 -